Stratigrafia

Strati geologici nella provincia di Salta ( Argentina ). Presentazione

genere	branca della geologia
Parte di	Geologia

La stratigrafia è una disciplina di Scienze della Terra che studia la successione dei diversi strati geologici o strati . Si tratta di un approccio integrato, in quanto i risultati forniti da geochimica , paleontologia , petrografia , astronomia ... sono riuniti e sfruttati attraverso diverse metodologie: biostratigrafia , chemostratigrafia , litostratigrafia , magnetostratigrafia , ciclostratigrafia ...

Questi metodi, sviluppati in modo relativamente indipendente, vengono poi reinvestiti in approcci più generalisti:

la cronostratigrafia cerca di stabilire una scala temporale geologica quanto più precisa e affidabile possibile organizzando i dati che costituiscono le "unità cronostratigrafiche";
la stratigrafia sequenziale , sfruttando la sismica , cerca di illuminare l'organizzazione relativa dei corpi sedimentari in concomitanza con le variazioni cicliche del livello del mare a livello regionale;
la stratigrafia genetica cerca di individuare modelli sedimentologici generali per fare previsioni nel sottosuolo, in assenza di dati completi ( punto di perforazione );
l' idrostratigrafia applica i metodi della stratigrafia in campo idrotermale e più in generale dell'idrogeologia (in particolare le falde acquifere e le acque profonde possono essere interessate da tali perforazioni profonde (gas o petrolio) naturalmente o meno stabili. Produce migliori simulazioni 3D di tali falde fluiscono attraverso "flow modelli" di " algoritmi flussi" e modelli chiamati "compartimenti" o "miscela di cellule."
sono sempre più sfruttati utilizzando elaborazione dati, che consente in particolare di stabilire modelli tridimensionali di flussi sotterranei ( modellazione 3D ).

I principi fondamentali

I principi della stratigrafia variano di numero secondo gli autori.

Si tratta da un lato di postulati , che devono essere verificati mediante osservazione, e dall'altro di relazioni geometriche tra le formazioni geologiche studiate.

I due principi che sembrano unanimemente accettati sono il principio di continuità e il principio di sovrapposizione.

Principi generali

Il principio di continuità : lo stesso strato ha la stessa età su tutta la sua estensione.
Il principio dell'uniformitarismo (o attualismo): le strutture geologiche del passato sono state formate da fenomeni (tettonici, magmatici, sedimentari o altro) che agiscono come nel nostro tempo.
Il principio dell'identità paleontologica : due strati con gli stessi fossili sono considerati della stessa età. Questo principio non è legato ai rapporti geometrici tra gli strati, ma alla paleontologia ; si basa sull'esistenza di fossili stratigrafici . Consente di correlare serie sedimentarie provenienti da regioni lontane.

I principi precedenti soffrono di numerosi controesempi ( vedi sotto ) e devono essere convalidati dall'osservazione della situazione studiata. Sono, tuttavia, punti di partenza utilizzati da tutti i geologi in una situazione sconosciuta.

Relazioni geometriche tra i livelli

Il principio di sovrapposizione : in assenza di sconvolgimenti strutturali, uno strato è più recente di quello che ricopre e più antico di quello che lo ricopre. È il principio più antico in geologia, è stato formulato dal XVII ° secolo da Nicolas Steno .
Il principio dell'orizzontalità : gli strati sedimentari si depositano orizzontalmente; una sequenza sedimentaria che non si trova in posizione orizzontale ha subito deformazioni successive alla sua deposizione.
Il principio dell'intersezione : gli strati sedimentari sono più antichi delle faglie o delle rocce che li intersecano.
Il principio dell'inclusione : i pezzi di roccia inclusi in un altro strato sono più vecchi del loro contenitore.

Eccezioni ai principi

Per ciascuno di questi principi possiamo trovare delle eccezioni. Queste eccezioni dipendono dalla modalità di sedimentazione e dalla scala alla quale vengono osservate:

gli strati alluvionali più recenti possono essere depositati dopo l'argine della valle ed essere più bassi dell'alluvione precedente (tuttavia, l'alluvione recente non è coperto dal più antico);
i depositi fluviali e deltizi non si depositano orizzontalmente, ma in sedimentazione obliqua;
le sedimentazioni biocostruite non sono necessariamente orizzontali (una barriera corallina non è orizzontale per esempio);
Il principio di sovrapposizione si applica ancora nel caso di terreni piegati, ma non se le serie sedimentarie sono state ribaltate da movimenti tettonici. I criteri di polarità possono essere utilizzati per scoprire se lo strato è in una posizione normale o inversa (tipicamente, presenza di una piega sdraiata): presenza di bioturbazioni, crepe di disseccamento, fossili in posizione vivente, livellamento, ecc.
I davanzali delle rocce vulcaniche

Incongruenza

Quando c'è un'interruzione nella sedimentazione, seguita da deformazione ( faglie , ribaltamenti o pieghe) ed erosione , c'è una discrepanza tra gli strati deformati più antichi (o strati ) e quelli più recenti, orizzontali. Sono presenti anche discordanze sedimentarie. Sono il risultato di un cambiamento nel mezzo di deposizione. Questo cambiamento è causato da un cambiamento nel livello del mare.

Esiste un disadattamento angolare tra due strati sovrapposti i cui avvallamenti sono diversi su entrambi i lati della superficie del disallineamento. Le serie inferiori di strati subirono poi delle deformazioni (inclinazione nel caso di una serie monoclinale , piegatura nel caso di una sinclinale o anticlinale : in questo caso si tratta di una discordanza angolare su una struttura piegata).

Certi strati che si accordano a un certo punto possono diventare progressivamente discordanti: è una discordanza progressiva .

gap

Quando non c'è continuità cronologica tra due strati, si parla di gap . Esistono due tipi di gap:

gap di erosione: l'erosione ha rimosso gli strati, quindi la sedimentazione è ripresa lasciando il gap. Questo fenomeno è legato alla storia paleotettonica della regione considerata. Un caso particolarmente esemplificativo nel Giurassico è quello del margine N-Briançonnaise nelle prealpi svizzere e francesi (Septfontaine, 1995; fig. A fianco) e nelle Hautes Alpes de Briançon.
gap di sedimentazione: durante il periodo corrispondente alla durata del gap, la sedimentazione è stata interrotta. Ciò può essere dovuto a una regressione marina .

Ciclo emersivo metrico (autociclo) tra due posti vacanti di deposizione. Laminazioni algali dolomitiche in alto. Lias Medio dell'Alto Atlante, Marocco.
Cicli emergenti di riempimento, e di regressione (allocicli astronomici?), e lacune. In giallo: laminazioni algali dolomitizzate. Lias della Musandam Carbonate Platform, Oman.
Cicli metrici di regressione emersiva? disposti in sequenze decametriche. È probabile un'origine allociclica (astronomica). Laguna Liasic nella penisola di Musandam, Oman.
Cicli emergenti di riempimento o regressione? nel Giurassico medio di jbel Laghdar (Oman). Le lacune sono evidenziate in giallo dai livelli di lamine di alghe dolomitizzate .

Stratigrafia in archeologia

Nel campo dell'archeologia , l' archeologo utilizza gli stessi principi del geologo, ma cercando di differenziare gli strati che contengono materiale archeologico legato alla passata antropizzazione dell'ambiente che spesso ne consente una datazione.

I diversi strati, o unità stratigrafiche , consentono la caratterizzazione e la datazione di una presenza umana su un sito scavato. Questi strati risultano dall'accumulo di sedimenti, contributi umani ( artefatti ), animali, piante o minerali ( ecofatti ), tracce di incendio, riempimento/scavo, ecc.

Una sezione stratigrafica permette di evidenziare i diversi strati presenti, che sono tutti fenomeni diversi legati all'attività umana. Questi si distinguono temporalmente l'uno dall'altro per le loro caratteristiche fisiche e per il loro arredo. La sezione stratigrafica permette di ricostruire un panorama delle attività umane o degli effetti ritardati di tale attività, in un dato luogo, dalle prime tracce di presenza umana fino all'ultima. Questi strati sono datati da Archeometria .

Vedi anche

Bibliografia

(fr) C. Cramez, “ Glossario della stratigrafia sequenziale: inglese-francese ”, Review of the French Institute of Petroleum , Paris, vol. 45, n . 3,maggio-giugno 1990, pag. 435-453
(it) Michel Septfontaine, “ Disconformità progressive su larga scala negli strati giurassici delle Prealpi a sud del lago di Ginevra: interpretazione come strutture di inversione sinsedimentaria. Implicazioni paleotettoniche ” , Eclogae geol. Helv. , vol. 88, n . 3,1995, pag. 553-576
(fr) Gilles Merzeraud, Stratigrafia sequenziale: storia, principi e applicazioni , Paris / Paris, Vuibert ,2009, 152 pag. ( ISBN 978-2-7117-4068-0 )

Note e riferimenti

Es: Tremblay, T (2008). Idrostratigrafia e geologia quaternaria nello spartiacque del fiume Châteauguay , Quebec ( riassunto )
Es: Cartografia idrogeologica regionale delle Prealpi Laurenziane nel MRC di Portneuf: idrostratigrafia e piezometria di acquiferi superficiali granulari. Risorse naturali in Canada, 1998.
Kimpe WFM (1952), Note aggiuntive sulla composizione chimica e test per la determinazione della stabilità idrostratigrafica delle acque nel carbone del Limburgo meridionale 3. Congresso per l'avanzamento della stratigrafia del carbonio e degli studi di geologia, Maastricht, 311-324.
Campana ME, Harrington GA & Tezcan L. 3 http://www-naweb.iaea.org/napc/ih/documents/FRENCH%20VERSION/Vol_VI/Vol%20VI_Ch03-frh.pdf Simulazione di flussi sotterranei da modelli a compartimenti ];
es: Bourgault, MA, Larocque, M., & Roy, M (2011) Modellazione idrostratigrafica 3D del flusso di acque sotterranee regionali nella regione del complesso di torba di Lanoraie ; Geoidro
Vedi anche Charles Lyell .
Emmanuel L., di Rafélis M., Pasco A., Maxi Fiches - Géologie (3a edizione) , Dunod, p. 8-9

Note in dizionari generali o enciclopedie : Encyclopædia Britannica • Encyclopædia Universalis • Gran Enciclopedia Aragonesa